CN206725636U - 具有温度检测功能的电参数测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有温度检测功能的电参数测量装置，包括电压检测模块、电流检测模块、数据处理模块、温度检测模块、减法运算模块、电压比较模块、备用温度检测模块、切换模块、显示模块和电源模块。其中，温度检测模块包括第一温度检测电路、第二温度检测电路、第三温度检测电路；备用温度检测模块包括第一备用温度检测电路、第二备用温度检测电路、第三备用温度检测电路。本实用新型将第一温度检测电路、第二温度检测电路、第三温度检测电路进行两两作差运算后，再分别判断差值是否超过预设值；切换模块则根据对差值的判断结果来判断具体是哪一个温度检测电路出现问题，进而将对应的备用温度检测电路进行替换。

Description

具有温度检测功能的电参数测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，更具体地说，它涉及一种具有温度检测功能的电参数测量装置。

背景技术

现有的电参数测量装置，不仅要对实测对象的电流、电压进行检测，还要实时地检测其运行时的温度，以防止因温度过高而导致一系列的问题出现。但是现有技术中的电参数测量装置，其所具备的温度检测电路，一般是采用温敏电阻进行测量，利用分压原理，获取温敏电阻上的电压值，并经过AD转换最终得到所需的温度值，然后通过显示屏进行显示。在实际测量时，会采用设置多组温度检测电路，来检测同一检测点的温度；在最终计算时，对三组不同的信号求平均值，以获得更加准确的最终测量结果。

然而，在实际使用中，由于温敏电阻的材质特性，其在长时间运行后，有一定的机率因老化而导致其测量精度变差，进而导致最终测得的数据与实际值相差较大。如此一来，在按照以上的计算方式求平均值时，若三组温度检测电路中出现一个精度下降过高的情况，就会导致最终得出的平均值会不准确。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有温度检测功能的电参数测量装置，一方面通过设置三组温度检测电路来取得三组温度值，另一方面，还能够检测任意一组温度检测电路出现精度误差较大时，利用备用的温度检测电路将之替换。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种具有温度检测功能的电参数测量装置，包括电压检测模块、电流检测模块、数据处理模块以及显示模块；所述电压检测模块、电流检测模块均与数据处理模块电连接，所述数据处理模块与显示模块耦接；还包括：

温度检测模块，具有第一温度检测电路、第二温度检测电路、第三温度检测电路；

减法运算模块，分别耦接于第一温度检测电路、第二温度检测电路、第三温度检测电路，用于分别将第一温度检测电路与第二温度检测电路的输出电压、第二温度检测电路与第三温度检测电路的输出电压、第一温度检测电路、第三温度检测电路的输出电压进行减法运算，并分别输出对应的第一运算信号、第二运算信号、第三运算信号；

电压比较模块，耦接于减法运算模块，用于分别将第一运算信号、第二运算信号、第三运算信号与一预设值进行比较，并分别输出对应的第一比较信号、第二比较信号、第三比较信号；

备用温度检测模块，具有第一备用温度检测电路、第二备用温度检测电路、第三备用温度检测电路；

切换模块，耦接于第一温度检测电路、第二温度检测电路、第三温度检测电路、第一备用温度检测电路、第二备用温度检测电路、第三备用温度检测电路、电压比较模块以及数据处理模块，所述切换模块用于分别响应于所述第一比较信号、第二比较信号、第三比较信号以分别切换第一温度检测电路与第一备用温度检测电路之间、第二温度检测电路与第二备用温度检测电路之间、第三温度检测电路与第三备用温度检测电路之间的其中一个的输出电压传输至数据处理模块；

其中，第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关耦接于切换模块，以响应于所述切换模块的切换动作而导通/关断。

通过以上技术方案:将第一温度检测电路、第二温度检测电路、第三温度检测电路进行两两作差运算后，再分别判断差值是否超过预设值；一般来说，仅会在某一时刻出现一个温度检测电路出现精度误差较大的情况；如此，切换模块则分别根据第一比较信号、第二比较信号、第三比较信号的电平高低，来判断具体是哪一个温度检测电路出现问题，进而将对应的备用温度检测电路进行替换。

优选地，所述减法运算模块包括：

第一减法器，耦接于第一温度检测电路、第二温度检测电路，用于将第一温度检测电路、第二温度检测电路的输出电压作减法运算，并输出第一运算信号；

第二减法器，耦接于第二温度检测电路、第三温度检测电路，用于将第二温度检测电路、第三温度检测电路的输出电压作减法运算，并输出第二运算信号；

第三减法器，耦接于第一温度检测电路、第三温度检测电路，用于将第一温度检测电路、第三温度检测电路的输出电压作减法运算，并输出第三运算信号。

优选地，所述电压比较模块包括：

第一比较电路，耦接于第一减法器，用于将所述第一运算信号与预设值进行比较，并根据比较结果输出相应的第一比较信号；

第二比较电路，耦接于第二减法器，用于将所述第二运算信号与预设值进行比较，并根据比较结果输出相应的第二比较信号；

第三比较电路，耦接于第三减法器，用于将所述第三运算信号与预设值进行比较，并根据比较结果输出相应的第三比较信号。

优选地，所述切换模块包括：

第一切换电路，具有两个输入端、一个输出端和信号检测端；所述第一切换电路的两个输入端分别耦接于第一温度检测电路、第一备用温度检测电路；所述第一切换电路的信号检测端耦接于电压比较模块以分别接收第一比较信号、第二比较信号、第三比较信号；所述第一切换电路的输出端耦接于数据处理电路；所述第一切换电路用于在仅检测到第二比较信号为低电平时，将第一备用温度检测电路的输出电压输入到数据处理电路；

第二切换电路，具有两个输入端、一个输出端和信号检测端；所述第二切换电路的两个输入端分别耦接于第一温度检测电路、第一备用温度检测电路；所述第一切换电路的信号检测端耦接于电压比较模块以分别接收第一比较信号、第二比较信号、第三比较信号；所述第一切换电路的输出端耦接于数据处理电路；所述第二切换电路用于在仅检测到第三比较信号为低电平时，将第二备用温度检测电路的输出电压输入到数据处理电路；

第三切换电路，具有两个输入端、一个输出端和信号检测端；所述第一切换电路的两个输入端分别耦接于第一温度检测电路、第一备用温度检测电路；所述第一切换电路的信号检测端耦接于电压比较模块以分别接收第一比较信号、第二比较信号、第三比较信号；所述第三切换电路的输出端耦接于数据处理电路；所述第三切换电路用于在仅检测到第二比较信号为低电平时，将第三备用温度检测电路的输出电压输入到数据处理电路。

优选地，所述第一切换电路包括第一非门电路、第一与门电路、第一P沟道MOS管、第一N沟道MOS管；所述第一非门电路的输入端接收所述第二比较信号，输出端耦接于第一与门电路的其中一个输入端；所述第一与门电路的另外两个输入端分别接收第一比较信号、第三比较信号，输出端耦接于第一P沟道MOS管、第一N沟道MOS管的栅极，以及第一可控开关的控制端；所述第一P沟道MOS管、第一N沟道MOS管的源极分别耦接于第一备用温度检测电路、第一温度检测电路，漏极耦接于数据处理电路。

通过以上技术方案:在正常情况下，第一比较信号、第二比较信号、第三较信号均为低电平，第一与门电路输出低电平信号，使得第一P沟道MOS管导通、第一N沟道MOS管关断，进而第一温度检测电路的输出电压输入至数据处理电路；当第一温度检测电路出现较大的精度误差，则第二比较信号为低电平、第一比较信号和第三比较信号为高电平，此时第一与门电路输出高电平信号，使得第一可控开关、第一P沟道MOS管关闭、第一N沟道MOS管导通，此时由第一备用温度检测电路的输出电压输入至数据处理电路。

优选地，所述第二切换电路包括第二非门电路、第二与门电路、第二P沟道MOS管、第二N沟道MOS管；所述第二非门电路的输入端接收所述第三比较信号，输出端耦接于第二与门电路的其中一个输入端；所述第二与门电路的另外两个输入端分别接收第一比较信号、第二比较信号，输出端耦接于第二P沟道MOS管、第二N沟道MOS管的栅极，以及第二可控开关的控制端；所述第二P沟道MOS管、第二N沟道MOS管的源极分别耦接于第二温度检测电路、第二备用温度检测电路，漏极耦接于数据处理电路。

通过以上技术方案:在正常情况下，第一比较信号、第二比较信号、第三较信号均为低电平，第二与门电路输出低电平信号，使得第二P沟道MOS管导通、第二N沟道MOS管关断，进而第二温度检测电路的输出电压输入至数据处理电路；当第二温度检测电路出现较大的精度误差，则第三比较信号为低电平、第一比较信号和第二比较信号为高电平，此时第二与门电路输出高电平信号，使得第二可控开关、第二P沟道MOS管关闭、第二N沟道MOS管导通，此时由第二备用温度检测电路的输出电压输入至数据处理电路。

优选地，所述第三切换电路包括第三非门电路、第三与门电路、第三P沟道MOS管、第三N沟道MOS管；所述第三非门电路的输入端接收所述第一比较信号，输出端耦接于第三与门电路的其中一个输入端；所述第三与门电路的另外两个输入端分别接收第二比较信号、第三比较信号，输出端耦接于第三P沟道MOS管、第三N沟道MOS管的栅极，以及第三可控开关的控制端；所述第三P沟道MOS管、第三N沟道MOS管的源极分别耦接于第三温度检测电路、第三备用温度检测电路，漏极耦接于数据处理电路。

通过以上技术方案:在正常情况下，第一比较信号、第二比较信号、第三较信号均为低电平，第三与门电路输出低电平信号，使得第三P沟道MOS管导通、第三N沟道MOS管关断，进而第三温度检测电路的输出电压输入至数据处理电路；当第三温度检测电路出现较大的精度误差，则第一比较信号为低电平、第二比较信号和第三比较信号为高电平，此时第三与门电路输出高电平信号，使得第三可控开关、第三P沟道MOS管关闭、第三N沟道MOS管导通，此时由第三备用温度检测电路的输出电压输入至数据处理电路。

附图说明

图1为实施例中电参数测量装置的模块图；

图2为实施例中温度检测模块、减法运算模块、电压比较模块的模块图；

图3为实施例中备用温度检测模块、切换模块的模块图；

图4为实施例中第一切换电路的电路图；

图5为实施例中第二切换电路的电路图；

图6为实施例中第三切换电路的电路图。

附图标记：10、电压检测模块；20、电流检测模块；30、数据处理模块；40、温度检测模块；50、减法运算模块；60、电压比较模块；70、备用温度检测模块；80、电源模块；90、显示模块；100、切换模块；110、第一切换电路；120、第二切换电路；130、第三切换电路。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

参照图1，一种具有温度检测功能的电参数测量装置，包括电压检测模块10、电流检测模块20、数据处理模块30、温度检测模块40、减法运算模块50、电压比较模块60、备用温度检测模块70、切换模块100、显示模块90和电源模块80。其中，电压检测模块10用于测量被测点的电压值，并将相应的电压信号传输至数据处理模块30；电流检测模块20采用分流器来测量被测点的电流值，并将相应的电流信号传输至数据处理模块30。数据处理模块30分别将接收到的电压信号、电流信号进行AD转换后，传输至显示电路进行显示。该显示电路包括LCD屏和专用的LCD屏驱动器，数据处理模块30将显示数据先传输至LCD屏驱动器，LCD屏驱动器依据接收到的显示数据以驱动LCD屏显示相应的内容。

参照图2，温度检测模块40具有第一温度检测电路、第二温度检测电路、第三温度检测电路，用于检测同一位置的温度，并分别输出第一温度信号Vw1、第二温度信号Vw2、第三温度信号Vw3。第一温度信号Vw1、第二温度信号Vw2、第三温度信号Vw3均输入至数据处理电路，由数据处理电路进行AD转换后，再求平均值，最终得到需要的温度值；之后传输至显示电路进行显示。

减法运算模块50包括第一减法器、第二减法器、第三减法器；其中，第一减法器耦接于第一温度检测电路、第二温度检测电路，用于将第一温度检测电路、第二温度检测电路的输出电压作减法运算，并输出第一运算信号Vy1；第二减法器耦接于第二温度检测电路、第三温度检测电路，用于将第二温度检测电路、第三温度检测电路的输出电压作减法运算，并输出第二运算信号Vy2；第三减法器耦接于第一温度检测电路、第三温度检测电路，用于将第一温度检测电路、第三温度检测电路的输出电压作减法运算，并输出第三运算信号Vy3。

电压比较模块60包括第一比较电路、第二比较电路、第三比较电路；其中，第一比较电路耦接于第一减法器，用于将第一运算信号与预设值进行比较，并根据比较结果输出相应的第一比较信号Vp1；第二比较电路耦接于第二减法器，用于将第二运算信号与预设值进行比较，并根据比较结果输出相应的第二比较信号Vp2；第三比较电路耦接于第三减法器，用于将第三运算信号与预设值进行比较，并根据比较结果输出相应的第三比较信号Vp3。

因此，当第一运算信号Vy1高于预设值时，表示第一温度信号Vw1与第二温度信号Vw2的差值大于预设值，则第一比较信号Vp1为高电平，否则为低电平；当第二运算信号Vy1高于预设值时，表示第二温度信号Vw2与第三温度信号Vw3的差值大于预设值，则第二比较信号Vp2为高电平，否则为低电平；当第三运算信号Vy3高于预设值时，表示第一温度信号Vw1与第三温度信号Vw3的差值大于预设值，则第三比较信号Vp3为高电平，否则为低电平。

参照图3，备用温度检测模块70具有第一备用温度检测电路、第二备用温度检测电路、第三备用温度检测电路，用于分别输出第一备用温度信号Vz1、第二备用温度信号Vz2、第一备用温度信号Vz3；其中，第一备用温度检测电路与上述的第一温度检测电路为一对，第二备用温度检测电路与上述的第二温度检测电路为一对，第三备用温度检测电路与上述的第三温度检测电路为一对。另外，第一备用温度检测电路、第二备用温度检测电路、第三备用温度检测电路的电源输入端分别通过第一可控开关Q1、第二可控开关Q2、第三可控开关Q3耦接于VCC电压。

切换模块100包括第一切换电路110、第二切换电路120、第三切换电路130；其中，第一切换电路110用于依据第一比较信号Vp1、第二比较信号Vp2、第三比较信号Vp3的电平高低将第一温度信号Vw1和第一备用温度信号Vz1中的其中一个输入到数据处理电路；第二切换电路120用于依据第一比较信号Vp1、第二比较信号Vp2、第三比较信号Vp3的电平高低将第二温度信号Vw2和第二备用温度信号Vz2中的其中一个输入到数据处理电路；第三切换电路130用于依据第一比较信号Vp1、第二比较信号Vp2、第三比较信号Vp3的电平高低将第三温度信号Vw3和第三备用温度信号Vz3中的其中一个输入到数据处理电路。

参照图4，第一切换电路110包括第一非门电路N1、第一与门电路N2、第一P沟道MOS管、第一N沟道MOS管；第一非门电路N1的输入端接收第二比较信号，输出端耦接于第一与门电路N2的其中一个输入端；第一与门电路N2的另外两个输入端分别接收第一比较信号、第三比较信号，输出端耦接于第一P沟道MOS管、第一N沟道MOS管的栅极，以及第一可控开关Q1的控制端；第一P沟道MOS管、第一N沟道MOS管的源极分别耦接于第一备用温度检测电路、第一温度检测电路，漏极耦接于数据处理电路。本实施例中，第一可控开关Q1采用NPN三极管。

参照图5，第二切换电路120包括第二非门电路N3、第二与门电路N4、第二P沟道MOS管、第二N沟道MOS管；第二非门电路N3的输入端接收第三比较信号，输出端耦接于第二与门电路N4的其中一个输入端；第二与门电路N4的另外两个输入端分别接收第一比较信号、第二比较信号，输出端耦接于第二P沟道MOS管、第二N沟道MOS管的栅极，以及第二可控开关Q2的控制端；第二P沟道MOS管、第二N沟道MOS管的源极分别耦接于第二温度检测电路、第二备用温度检测电路，漏极耦接于数据处理电路。本实施例中，第二可控开关Q2采用NPN三极管。

参照图6，第三切换电路130包括第三非门电路N5、第三与门电路N6、第三P沟道MOS管、第三N沟道MOS管；第三非门电路N5的输入端接收第一比较信号，输出端耦接于第三与门电路N6的其中一个输入端；第三与门电路n6的另外两个输入端分别接收第二比较信号、第三比较信号，输出端耦接于第三P沟道MOS管、第三N沟道MOS管的栅极，以及第一可控开关Q3的控制端；第三P沟道MOS管、第三N沟道MOS管的源极分别耦接于第三温度检测电路、第三备用温度检测电路，漏极耦接于数据处理电路。本实施例中，第三可控开关Q3采用NPN三极管。

Claims (7)

1.一种具有温度检测功能的电参数测量装置，包括电压检测模块(10)、电流检测模块(20)、数据处理模块(30)以及显示模块(90)；所述电压检测模块(10)、电流检测模块(20)均与数据处理模块(30)电连接，所述数据处理模块(30)与显示模块(90)耦接；其特征是，还包括：

温度检测模块(40)，具有第一温度检测电路、第二温度检测电路、第三温度检测电路；

减法运算模块(50)，分别耦接于第一温度检测电路、第二温度检测电路、第三温度检测电路，用于分别将第一温度检测电路与第二温度检测电路的输出电压、第二温度检测电路与第三温度检测电路的输出电压、第一温度检测电路、第三温度检测电路的输出电压进行减法运算，并分别输出对应的第一运算信号、第二运算信号、第三运算信号；

电压比较模块(60)，耦接于减法运算模块(50)，用于分别将第一运算信号、第二运算信号、第三运算信号与一预设值进行比较，并分别输出对应的第一比较信号、第二比较信号、第三比较信号；

备用温度检测模块(70)，具有第一备用温度检测电路、第二备用温度检测电路、第三备用温度检测电路；所述第一备用温度检测电路、第二备用温度检测电路、第三备用温度检测电路的电源输入端分别通过第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关耦接于VCC电压；

切换模块(100)，耦接于第一温度检测电路、第二温度检测电路、第三温度检测电路、第一备用温度检测电路、第二备用温度检测电路、第三备用温度检测电路、电压比较模块(60)以及数据处理模块(30)，所述切换模块(100)用于分别响应于所述第一比较信号、第二比较信号、第三比较信号以分别切换第一温度检测电路与第一备用温度检测电路之间、第二温度检测电路与第二备用温度检测电路之间、第三温度检测电路与第三备用温度检测电路之间的其中一个的输出电压传输至数据处理模块(30)；

其中，第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关耦接于切换模块(100)，以响应于所述切换模块的切换动作而导通/关断。

2.根据权利要求1所述的具有温度检测功能的电参数测量装置，其特征是，所述减法运算模块(50)包括：

第一减法器，耦接于第一温度检测电路、第二温度检测电路，用于将第一温度检测电路、第二温度检测电路的输出电压作减法运算，并输出第一运算信号；

第二减法器，耦接于第二温度检测电路、第三温度检测电路，用于将第二温度检测电路、第三温度检测电路的输出电压作减法运算，并输出第二运算信号；

第三减法器，耦接于第一温度检测电路、第三温度检测电路，用于将第一温度检测电路、第三温度检测电路的输出电压作减法运算，并输出第三运算信号。

3.根据权利要求2所述的具有温度检测功能的电参数测量装置，其特征是，所述电压比较模块(60)包括：

第一比较电路，耦接于第一减法器，用于将所述第一运算信号与预设值进行比较，并根据比较结果输出相应的第一比较信号；

第二比较电路，耦接于第二减法器，用于将所述第二运算信号与预设值进行比较，并根据比较结果输出相应的第二比较信号；

第三比较电路，耦接于第三减法器，用于将所述第三运算信号与预设值进行比较，并根据比较结果输出相应的第三比较信号。

4.根据权利要求1所述的具有温度检测功能的电参数测量装置，其特征是，所述切换模块(100)包括：

第一切换电路(110)，具有两个输入端、一个输出端和信号检测端；所述第一切换电路(110)的两个输入端分别耦接于第一温度检测电路、第一备用温度检测电路；所述第一切换电路(110)的信号检测端耦接于电压比较模块(60)以分别接收第一比较信号、第二比较信号、第三比较信号；所述第一切换电路(110)的输出端耦接于数据处理电路；所述第一切换电路(110)用于在仅检测到第二比较信号为低电平时，将第一备用温度检测电路的输出电压输入到数据处理电路；

第二切换电路(120)，具有两个输入端、一个输出端和信号检测端；所述第二切换电路(120)的两个输入端分别耦接于第一温度检测电路、第一备用温度检测电路；所述第一切换电路(110)的信号检测端耦接于电压比较模块(60)以分别接收第一比较信号、第二比较信号、第三比较信号；所述第一切换电路(110)的输出端耦接于数据处理电路；所述第二切换电路(120)用于在仅检测到第三比较信号为低电平时，将第二备用温度检测电路的输出电压输入到数据处理电路；

第三切换电路(130)，具有两个输入端、一个输出端和信号检测端；所述第一切换电路(110)的两个输入端分别耦接于第一温度检测电路、第一备用温度检测电路；所述第一切换电路(110)的信号检测端耦接于电压比较模块(60)以分别接收第一比较信号、第二比较信号、第三比较信号；所述第三切换电路(130)的输出端耦接于数据处理电路；所述第三切换电路(130)用于在仅检测到第二比较信号为低电平时，将第三备用温度检测电路的输出电压输入到数据处理电路。

5.根据权利要求4所述的具有温度检测功能的电参数测量装置，其特征是，所述第一切换电路(110)包括第一非门电路、第一与门电路、第一P沟道MOS管、第一N沟道MOS管；所述第一非门电路的输入端接收所述第二比较信号，输出端耦接于第一与门电路的其中一个输入端；所述第一与门电路的另外两个输入端分别接收第一比较信号、第三比较信号，输出端耦接于第一P沟道MOS管、第一N沟道MOS管的栅极，以及第一可控开关的控制端；所述第一P沟道MOS管、第一N沟道MOS管的源极分别耦接于第一备用温度检测电路、第一温度检测电路，漏极耦接于数据处理电路。

6.根据权利要求4所述的具有温度检测功能的电参数测量装置，其特征是，所述第二切换电路(120)包括第二非门电路、第二与门电路、第二P沟道MOS管、第二N沟道MOS管；所述第二非门电路的输入端接收所述第三比较信号，输出端耦接于第二与门电路的其中一个输入端；所述第二与门电路的另外两个输入端分别接收第一比较信号、第二比较信号，输出端耦接于第二P沟道MOS管、第二N沟道MOS管的栅极，以及第二可控开关的控制端；所述第二P沟道MOS管、第二N沟道MOS管的源极分别耦接于第二温度检测电路、第二备用温度检测电路，漏极耦接于数据处理电路。

7.根据权利要求4所述的具有温度检测功能的电参数测量装置，其特征是，所述第三切换电路(130)包括第三非门电路、第三与门电路、第三P沟道MOS管、第三N沟道MOS管；所述第三非门电路的输入端接收所述第一比较信号，输出端耦接于第三与门电路的其中一个输入端；所述第三与门电路的另外两个输入端分别接收第二比较信号、第三比较信号，输出端耦接于第三P沟道MOS管、第三N沟道MOS管的栅极，以及第三可控开关的控制端；所述第三P沟道MOS管、第三N沟道MOS管的源极分别耦接于第三温度检测电路、第三备用温度检测电路，漏极耦接于数据处理电路。